Люмен (единица измерения)
| просвет | |
|---|---|
| Система единиц | И |
| Единица | световой поток |
| Символ | лм |
| Конверсии | |
| 1 лм в... | ... равно... |
| Базовые единицы СИ | cd ⋅ sr [а] |
Люмен излучаемого (обозначение: лм ) — это единица светового потока , мера воспринимаемой мощности видимого света, источником, в Международной системе единиц (СИ). Световой поток отличается от мощности ( лучистого потока ) тем, что лучистый поток включает в себя все излучаемые электромагнитные волны, тогда как световой поток взвешивается в соответствии с моделью (« функцией светимости ») чувствительности человеческого глаза к различным длинам волн ; этот вес стандартизирован CIE и ISO . [2] Один люкс – это один люмен на квадратный метр.
Просвет определяется по отношению к канделе как
Полная сфера имеет телесный угол 4π стерадианов . [3] Таким образом, источник света, равномерно излучающий одну канделу во всех направлениях, имеет общий световой поток
- 1 cd × 4π ср знак равно 4π cd⋅sr ≈ 12,57 лм . [4]
Объяснение
[ редактировать ]Если источник света излучает в одну канделу силу света равномерно по телесному углу в один стерадиан , общий световой поток, излучаемый в этот угол, составляет один люмен (1 кд · 1 ср = 1 лм). Альтернативно, изотропный источник света в одну канделу излучает общий световой поток ровно 4π люмен. Если бы источник был частично покрыт идеальной поглощающей полусферой, эта система излучала бы вдвое меньший световой поток — всего 2π люмен. Сила света по-прежнему будет составлять одну канделу в тех направлениях, которые не затемнены.
Просвет можно рассматривать как меру общего количества видимого света в некотором определенном луче или угле, или излучаемого каким-либо источником. Количество кандел или люменов источника также зависит от его спектра через номинальную реакцию человеческого глаза, представленную функцией светимости .
Разница между единицами люмен и люкс заключается в том, что люкс учитывает площадь, по которой распространяется световой поток. Поток в 1000 люмен, сконцентрированный на площади в один квадратный метр, освещает этот квадратный метр освещенностью 1000 люкс. Те же 1000 люмен, распределенные на площади десяти квадратных метров, обеспечивают более тусклую освещенность всего в 100 люкс. Математически 1 люкс = 1 лм/м. 2 .
Источник, излучающий мощность в один ватт света наиболее эффективного для глаза цвета (длина волны 555 нм, в зеленой области оптического спектра), имеет световой поток 683 люмен. Таким образом, люмен представляет собой не менее 1/683 Вт мощности видимого света, в зависимости от спектрального распределения.
Освещение
[ редактировать ]
Лампы, используемые для освещения , обычно маркируются с указанием их светоотдачи в люменах; во многих юрисдикциях этого требует закон.
Спиральная компактная люминесцентная лампа мощностью 23 Вт излучает около 1400–1600 лм. [5] [6] Многие компактные люминесцентные лампы и другие альтернативные источники света маркируются как эквивалентные лампе накаливания определенной мощности . Ниже приведена таблица, показывающая типичный световой поток обычных ламп накаливания и их эквивалентов.
| Минимальная светоотдача (люмены) | Потребляемая электрическая мощность (Вт) | |||
|---|---|---|---|---|
| Лампа накаливания | Компактный люминесцентный | ВЕЛ | ||
| Безгалогеновый | Галоген | |||
| 90 | 15 | 6 | 2–3 | 1–2 |
| 200 | 25 | 3–5 | 3 | |
| 450 | 40 | 29 | 9–11 | 5–8 |
| 800 | 60 | 13–15 | 8–12 | |
| 1,100 | 75 | 53 | 18–20 | 10–16 |
| 1,600 | 100 | 72 | 24–28 | 14–17 |
| 2,400 | 150 | 30–52 | 24–30 [10] | |
| 3,100 | 200 | 49–75 | 32 [11] | |
| 4,000 | 300 | 75–100 | 40.5 [12] | |
Типичная светоотдача люминесцентных систем освещения составляет 50–100 люмен на ватт.
1 сентября 2010 года Европейского Союза вступило в силу законодательство , согласно которому осветительное оборудование должно маркироваться в первую очередь по световому потоку (лм), а не по электрической мощности (Вт). [13] Это изменение является результатом Директивы ЕС по экодизайну энергопотребляющих продуктов (EuP). [14] Например, согласно стандарту Европейского Союза, энергосберегающая лампа, которая претендует на звание эквивалента вольфрамовой лампы мощностью 60 Вт, должна иметь минимальную светоотдачу 700-810 лм. [15]
Выход проектора
[ редактировать ]ANSI свет
[ редактировать ]Светоотдача проекторов (включая видеопроекторы ) обычно измеряется в люменах. установил стандартизированную процедуру тестирования проекторов Американский национальный институт стандартов , которая предполагает усреднение нескольких измерений, выполненных в разных положениях. [16] В маркетинговых целях световой поток проекторов, протестированных в соответствии с этой процедурой, может быть указан в «люменах ANSI», чтобы отличать их от проекторов, протестированных другими методами. Измерения люменов ANSI, как правило, более точны, чем другие методы измерения, используемые в индустрии проекторов. [17] Это позволяет легче сравнивать проекторы по характеристикам яркости.
Метод измерения люменов ANSI определен в документе IT7.215, созданном в 1992 году. Сначала проектор настраивают для отображения изображения в помещении с температурой 25 °C (77 °F). Яркость и контрастность проектора регулируются таким образом, чтобы на полностью белом поле можно было различить блок площадью 5 % площади экрана с пиковым уровнем белого 95 % и два одинаковых по размеру прямоугольника с пиковым уровнем белого 100 % и 90 % в центре. белого поля. Затем светоотдача измеряется на полностью белом поле в девяти определенных местах вокруг экрана и усредняется. Затем это среднее значение умножается на площадь экрана, чтобы получить яркость проектора в «ANSI-люменах». [18]
Пиковые люмены
[ редактировать ]Пиковый люмен — это мера светоотдачи, обычно используемая в ЭЛТ-видеопроекторах . При тестировании используется тестовый шаблон, обычно 10 и 20 процентов области изображения в центре экрана белые, а остальная часть — чёрная. Световой поток измеряется именно в этой центральной области. Ограничения видеопроекторов с ЭЛТ приводят к тому, что они обеспечивают большую яркость, когда лишь часть содержимого изображения имеет максимальную яркость. Например, ЭЛТ-видеопроектор Sony VPH-G70Q выдает 1200 «пиковых» люмен, но всего 200 ANSI-люмен. [19]
Цветной световой поток
[ редактировать ]Яркость (выход белого света) измеряет общее количество проецируемого света в люменах. Спецификация цветовой яркости Color Light Output измеряет красный, зеленый и синий каждый по сетке из девяти точек, используя тот же подход, который используется для измерения яркости.
Фотометрические единицы СИ
[ редактировать ]
| Количество | Единица | Измерение [номер 1] |
Примечания | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Имя | Символ [номер 2] | Имя | Символ | ||
| Световая энергия | Вопрос в [номер 3] | люмен-секунда | lm ⋅s | T ⋅ J | Люмен-секунду иногда называют талботом . |
| Световой поток , световая мощность | Φ в [номер 3] | люмен (= кандела стерадиан ) | лм (= кд⋅ср) | Дж | Световая энергия в единицу времени |
| Сила света | я в | кандела (= люмен на стерадиан) | кд (= лм/ср) | Дж | Световой поток на единицу телесного угла |
| Яркость | Л в | кандела на квадратный метр | кд/м 2 (= лм/(ср⋅м 2 )) | л −2 ⋅ J | Световой поток на единицу телесного угла на единицу проецируемой площади источника. Канделу на квадратный метр иногда называют нитой . |
| Освещенность | Э в | люкс (= люмен на квадратный метр) | лк (= лм/м 2 ) | л −2 ⋅ J | Световой поток, падающий на поверхность |
| Световой поток , световой поток | М в | люмен на квадратный метр | лм/м 2 | л −2 ⋅ J | Световой поток, излучаемый поверхностью |
| Световая экспозиция | Вт в | люкс секунда | lx⋅s | л −2 ⋅ T ⋅ J | Интегрированная по времени освещенность |
| Плотность световой энергии | ω v | люмен-секунда на кубический метр | лм⋅с/м 3 | л −3 ⋅ T ⋅ J | |
| Световая отдача (излучения) | К | люмен на ватт | лм/ Вт | М −1 ⋅ L −2 ⋅ T 3 ⋅ J | Отношение светового потока к лучистому потоку |
| Световая отдача (источника) | или [номер 3] | люмен на ватт | лм/ Вт | М −1 ⋅ L −2 ⋅ T 3 ⋅ J | Отношение светового потока к потребляемой мощности |
| Световая отдача , световой коэффициент | V | 1 | Световая отдача, нормированная по максимально возможной эффективности | ||
| См. также: | |||||
- ^ Символы в этом столбце обозначают размеры ; « L », « T » и « J » обозначают длину, время и силу света соответственно, а не символы единиц измерения: литр, тесла и джоуль.
- ^ Организации по стандартизации рекомендуют обозначать фотометрические величины индексом «v» (от «визуального»), чтобы избежать путаницы с радиометрическими или фотонными величинами. Например: Стандартные буквенные обозначения США для светотехники USAS Z7.1-1967, Y10.18-1967.
- ^ Jump up to: а б с Иногда встречаются альтернативные символы: W для световой энергии, P или F для светового потока и ρ для световой эффективности источника.
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Международная система единиц (СИ) (PDF) (9-е изд.). Международное бюро мер и веса. 2019. С. 137–138.
- ^ ISO/CIE 23539:2023, CIE TC 2-93, Фотометрия. Система физической фотометрии CIE . ИСО/МКО. 2023. doi : 10.25039/IS0.CIE.23539.2023 .
- ^ «Введение в урок телесных углов» . Проверено 4 октября 2010 г.
- ^ Брайант, Роберт Х. «Люмены, освещенность, фут-свечи и яркие блестящие бусины…» . Светодиодный свет . Проверено 4 октября 2010 г.
- ^ «OSRAM Dulux Energisparepærer» (PDF) . Osram.dk . Архивировано из оригинала (PDF) 1 марта 2012 года . Проверено 25 мая 2013 г.
- ^ «Обычные КЛЛ» . Энергетическая Федерация Инкорпорейтед. Архивировано из оригинала 14 октября 2008 г. Проверено 23 декабря 2008 г.
- ^ «Узнайте о светоотдаче: ENERGY STAR» . Energystar.gov . Проверено 15 июля 2012 г.
- ^ «Руководство по покупке светодиодных лампочек» . Компания «Лампочка». 11 августа 2016 года . Проверено 16 ноября 2017 г.
- ^ «Галогеновые лампы» . www.westinghouse.com . Вестингауз . Проверено 10 марта 2020 г.
- ^ один пример найден по URL: https://www.amazon.com/PacLights-Ultra150-Performance-Equiвалентно-Replacement/dp/B00F9CM49Y .
- ^ Излучатели Philips Luxeon CoB, в частности таблица данных LHC1-4090-1208 http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
- ^ Излучатели Philips Luxeon CoB, в частности техническое описание LHC1-4090-1211 http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
- ^ «Освещение теперь указывается в люменах» . Англия: Национальная физическая лаборатория . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Экодизайн энергопотребляющей техники» . Краткое изложение законодательства ЕС . институты ЕС. 2 февраля 2010 г. Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Энергосберегающие лампочки: как читать упаковку» . Европейская комиссия. Архивировано из оригинала 28 июня 2013 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Статья о люменах ANSI» . Энциклопедия журнала PC Magazine . Проверено 20 декабря 2006 г.
- ^ «Руководство по проектору» . CPILive.net . Февраль 2004 г. Архивировано из оригинала 3 сентября 2006 г. Проверено 20 декабря 2006 г.
- ^ «Метод измерения светоотдачи ANSI» . 1993. Архивировано из оригинала (doc) 26 февраля 2012 года . Проверено 15 января 2008 г.
- ^ «Брошюра о Sony G70» (PDF) .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Международный словарь освещения, 2-е издание (версия международного стандарта CIE S 017:2020 с возможностью онлайн-поиска)
